• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.232-236
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• 2005

In-situ Air Sparging (IAS, AS) is a groundwater remediation technique, in which organic contaminants are volatilized into air as it rises from saturated to vadose soil zone. The purpose of this study was to investigate the effect of environmental conditions on the degradation of VOCs (Volatile Organic Compounds) and $CO_2$ in the unsaturated zone and TPH (Total Petroleum Hydrocarbons) in saturated zone of sandy loam. In the laboratory, diesel (10,000 mg TPH/kg)-contaminated saturated soil. After heating the soil for 36 days, the equilibrium temperature of soil reached to $34.9{\pm}2.7^{\circ}C$ and TPH concentration was reduced to 78.9% of the initial value, Volatilization loss of VOCs in TPH was about 2%, The reduction gradient of $CO_2$ concentration was 0.018/day in air space and 0.0007/day in unsaturated zone.

• 한국산림과학회지
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• 제81권2호
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• pp.177-182
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• 1992

미국 Maine 주 저지대 가문비나무-젓나무 경제림 지역의 spodosol 토양의 2개의 토심(O와 B층)에서 토양공기 $CO_2$ 농도를 측정하였다. $CO_2$ 농도 측정은 Draeger 직독(直讀) chromatography법과 가스주입기를 이용한 gas chromatography 법의 두 가지 방법을 사용하였다. 1991년 생육기 동안의 토양공기 $CO_2$ 농도(%)의 평균값은 Draeger법으로 측정된 O층의 0.11로부터 gas chromatography법으로 측정된 B층의 0.29사이의 분포를 보였다. B층과 O층 모두에서 Draeger법에 의한 토양공기 $CO_2$의 농도가 gas chromatography법으로 측정된 값보다 낮은 수치를 보였다. 두 방법에 의해 측정된 값들 상호간에는 두 층 모두에서 고도의 상관관계 (p<0.01)를 보였으며, 시간변화에 따른 변화 유형 역시 평행적인 관계를 보여 주었다. 토양공기 $CO_2$ 농도는 토양온도와 고도의 정의 상관관계를 보였는데 상관계수의 값은 선발된 측정방법 및 토층에 따라 0.13-0.32의 값을 나타냈다.

• 한국물환경학회지
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• 제23권5호
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• pp.665-675
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• 2007

In-situ Air Sparging (IAS, AS) is a remediation technique in which organic contaminants are volatilized from saturated zone to unsaturated layer. This study focuses on the removal and interaction of Volatile Organic Compounds (VOCs) and $CO_2$, and Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) in saturated and unsaturated, and air space zone on the unsaturated soil surface. Soil sparging temperature of hot air has risen to $34.9{\pm}2.7^{\circ}C$ from $23.0{\pm}1.9^{\circ}C$ for 36 days. At the diffusing point, fluid TPH concentrations were reduced to 78.7% of the initial concentration in saturated zone when hot air was sparged. The TPH concentrations were decreased to 66.1% for room temperature air sparging. The amount of VOCs for hot air sparging system, in air space, was approximately 26% larger than constant air sparging system. The amount of $CO_2$ was 4,555 mg (in unsaturated zone) and 4,419 mg (in air space) when hot air was sparged was 3,015 mg (in unsaturated zone) and 3,634 mg (in air space) for room air temperature in the $CO_2$ amount. The removals of VOCs and biodegradable $CO_2$ through the hot air sparging system (modified SVE) were more effective than the room temperature air sparging. The regression equation were $Y=976.4e^{-0.015{\cdot}X}$, $R^2=0.98$ (hot air sparging) and $Y=1055e^{-0.028{\cdot}X}$, $R^2=0.90$ (room temperaure air sparging). Estimated remediation time was approximately 500 days, if final saturated soil TPH concentration was set to 1.2 mg/L application of tail effect.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.18-27
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• 2006

공기분사공정법은 포화대수층에 존재하는 유기화합오염물질들을 대기로부터 주입된 공기에 의해 불포화층으로 휘발시켜 제거하는 기술을 말한다. 이 연구의 목적은 TPH 10,000 mg/kg(액상 TPH 1,001 mg/L)으로 오염시킨 사질 포화대수층에 공기를 주입 하였을 때 불포화 토양층, 대기층에서 발생되는 이산화탄소, 휘발성유기화합물의 농도와 포화대수층(TPH) 농도 변화에 관한 특성 연구이다. 36일 동안 공기를 주입한 결과, 실험 반응조의 평형온도는 $24.9{\pm}1.5^{\circ}C$이었다. 포화대수층(공기 확산기 근처 C10 지점)에 녹아있는 TPH 농도는 초기주입 농도의 66.0%가 제거되었다. 대기중(C70 지점)에서 측정된 $CO_2$ 질량은 3,800 mg이였고 불포화 토양층(C50 지점)에서 측정된 $CO_2$의 질량은 3,200 mg이였다. 대기중(C70 지점) 및 불포화 토양층(C50 지점)에서 생성된 VOCs 속도상수는 각각 0.164/day, 0.187/day이였다.

• 환경영향평가
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• 제19권6호
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• pp.539-546
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• 2010

In nature, the overall effect of heavy metals on the biota can be influenced by a number of environmental factors like soil characteristics and air pollution by elevated $CO_2$. Pillbugs(Isopoda, Armadillium vulgare) take up heavy metals with their food and store them mainly in the vesicles of hepatopancreas. They accumulate certain metals, occuring in relatively large numbers, are easily collected and identified. Therefore, it has been suggested that total body concentration of metals in pillbugs could be positively correlated to the levels of environmental exposure and that pillbugs could be used as biological indicators of metal pollution and global change by $CO_2$. The aim of the study is to determine effects of heavy metal concentrations in soil and elevated $CO_2$ on pillbugs'body accumulation of heavy metal and growth rate. In this study, pillbugs were collected at five sites (N=287) May 2006. Cu and Zn concentrations in pillbugs were higher than in soils (1.39-41.70 times) than in control. The high bioconcentration of lead in Sangam may be partly associated with reclaimed land uses. Pillbugs in low $CO_2$ and Pb condition showed higher growth rate than in elevated $CO_2$ and Pb condition.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.8-17
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• 2006

현장비원위치(Ex-situ) 공법 적용이 불가능한 부지에서, 디젤로 오염된 오염 토양과 지하수를 동시에 복원하기 위하여 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법(chemical oxidation)과 공기분사법(air-sparging)을 연계한 복합 복원 공정의 정화 효율 규명을 위한 실내 실험을 실시하였다. TPH 농도가 2,401 mg/kg(A 토양)과 9,551 mg/kg(B 토양)인 두 종류의 현장 오염 토양을 대상으로 과산화수소용액을 이용한 화학적 산화법의 디젤 제거 효율 규명을 위한 배치(회분식) 실험 결과, 과산화수소 50% 용액에 의해 토양 초기 TPH 농도의 18%와 15%까지 감소하였다. 과산화수소 용액 20%를 이용한 칼럼 세정 실험 결과, 세정에 의해서 A 토양과 B 토양의 경우 각각 초기 TPH 양의 78%와 72%가 제거되었다. 칼럼 실험에서 과산화수소의 산화반응에 의해 완전 분해되어 무기가스상(주로 $CO_2$과 $H_2O$)으로 제거된 양까지 고려한다면, 과산화수소용액이 오염 토양과 접촉하면서 충분한 산화과정을 거쳐 대부분의 유류가 토양으로부터 제거되었음을 알 수 있었다. 공기분사법을 이용한 디젤 오염 지하수 정화 실험의 경우, TPH 농도가 820 mg/L인 고농도의 인공 지하수 경우에도 공기분사 72시간 이내에 폐수배출허용기준인 5 mg/L 보다 낮아져, 디젤 제거 효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 다만, 오염 토양 내 다량의 디젤 자유상이 존재하는 경우 토양으로부터 지하수로의 지속적인 자유상 디젤의 질량 이동에 의하여, 공기분사법의 지하수 정화 효율은 매우 낮았다. 마지막으로, 과산화수소를 이용한 현장원위치 화학적 산화법과 공기분사법을 연계한 복합 공정의 디젤 정화 효율을 규명하는 박스 실험을 실시하였다. 토양 내 자유상 디젤을 먼저 제거하기 위해 과산화수소 용액을 이용한 토양세정법을 실시한 후, 토양 내 TPH가 제거 되는 정도에 따라 후차적으로 공기분사법을 적용함으로써 토양 및 지하수로부터 디젤을 효과적으로 제거할 수 있었다. 20% 과산화수소 용액의 23 L 세정과 2,160 L의 공기분사에 의해 토양의 TPH 농도는 9,551 mg/kg에서 390 mg/kg으로 낮아졌으며, 오염 지하수의 TPH 농도도 5 mg/L 이하로 낮출 수 있었다. 본 실험들에서 얻어진 결과를 바탕으로 실제 현장에서 대단위 공정을 운영하는데 필요한 복원 공정의 최적 조건들을 도출해 낼 수 있으리라 판단되며, 유류로 오염된 토양 뿐 아니라 오염 지하수까지 동시에 정화할 수 있는 복합 공정 개발을 위한 중요한 기술 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.462-466
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• 2003

This study was conducted to examine the potential of biosparging process in removing diesel contaminated soil and groundwater. The experiment was carried out lab-scale biosparging reactor and the biodegradation rate of diesel was evaluated as function of air injection rate and pattern. When renter was operated as air injection rate of 1000$m\ell$/min and pulsed air injection(15min pulse, 15min downtime), DO concentration in the renter was higher than another operating condition. The evidence for biodegradation of diesel was the $O_2$ utilization and $CO_2$ product following the cessation of sparging. Especially, air injection rate of 2000$m\ell$/min and pulsed air injection(15min pulse, 15min downtime) enhanced the diesel biodegradation during the operating. After 120day, the biodegradation rate of diesel was decreased as the lack of carbon source.

• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1233-1241
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• 2000

디젤로 오염된 토양에서 토양증기추출(soil vapor extraction)과 생물학적통풍(bioventing)을 혼합한 파일럿 테스트를 실시하여 기술의 적용 가능성과 운전조건을 파악하였다. 본 연구에서는 오염된 지역의 복원율을 평가하는 중요한 인자인 공기투과도(air permeability)와 가스상 물질의 농도변화를 구하였다. 실험결과 공기투과도는 1985~1194 darcy로서 토양증기추출의 적용에 적합한 것으로 나타났다. 생물학적통퐁 실험에서는 실험결과 $3.5m^3/hr$의 유량으로 공기를 주입했을 때 미생물 활성도에 따른 생분해율이 가장 높았으며, 연구결과 이 지역과 같이 디젤로 오염된 지역에서 혼합형 시스템을 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제46권3호
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• pp.429-439
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• 2013

한반도의 참나무 중 수분과 유기물이 많은 입지에 분포하는 상수리나무와 수분이나 양분이 적은 척박한 건조지에 분포하는 굴참나무를 대상으로 대기 중의 $CO_2$ 농도와 기온이 상승하고 환경요소인 광, 토양수분, 영양소가 변화할 때 두 종의 생태 지위폭과 생태 지위 중복역에 가장 많은 영향을 미치는 요소가 어떤 것인지 알아보고자 하였다. 유리온실 내에서 대기 중의 $CO_2$ 농도를 그대로 반영한 대조구와 이보다 $CO_2$ 농도는 약 1.6배와 온도는 $2.2^{\circ}C$ 상승시킨 온난화처리구에서 유식물에 주요 환경요인 중 광, 토양수분과 영양소를 각각 4구배로 처리하여 두 종의 생태 지위폭과 생태 지위 중복역을 계산하였다. 그 결과, 상수리나무의 생태 지위폭은 대조구와 온난화처리구간에 통계적인 차이는 없었고, 굴참나무의 생태지위폭은 대조구에 비해 온난화처리구의 영양소 처리구에서 감소하였다. 상수리나무와 굴참나무의 생태 지위 중 복역은 대조구에 비해 온난화처리구의 토양수분과 영양소 처리구에서 감소하였다. 이러한 결과는 유식물을 대상으로 실험한 결과로 성측목에 적용하는 것은 한계가 있으나, 지구온난화가 진행됨에 따라 상수리나무와 굴참나무는 토양수분과 영양소 환경에 의한 경쟁이 약해질 것으로 유추할 수 있다. Cluster 분석과 PCA 분석 결과, 두 종은 $CO_2$ 농도 및 온도 증가에 의한 반응보다 광 환경에 따라 민감하게 반응하는 것으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제51권1호
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• pp.1-13
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• 2018

토양 내 라돈농도는 주변 환경요인들(대기온도, 대기압, 강수량, 토양온도)에 영향을 받는다. 따라서 지진에 의한 토양 내 라돈이상변화 현상을 분석하기 위해서 이들 요인에 의한 영향과 구분하여야 한다. 이번 연구에서는 환경요인에 의한 토양 내 라돈농도변화와 구분되는 2016년 9월 12일에 발생한 경주지진에 의한 라돈농도의 이상변화현상에 대하여 분석하였다. 진앙지로부터 58Km 떨어진 측정지점에서 2014년 1월 1일부터 2017년 5월 31일까지 토양 내 라돈농도와 환경요인들을 연속 측정하고, 환경요인들과의 상관성을 분석하였다. 경주 지진과 관련된 토양 내 라돈농도의 이상변화를 분석하기 위해, 계절평균농도(n)와 표준편차(${\rho}$)를 계산하고 $n{\pm}1{\rho}$와 $n{\pm}2{\rho}$의 범위를 벗어나는 구간을 분석하고 Earthquake effectiveness와 q-factor를 계산하였다. 토양 내 라돈농도는 여름철이 높고 겨울철이 낮은 계절변화 양상을 나타내었다. 대기온도와 토양의 온도는 높을수록 토양 내 라돈농도가 높아지는 양의 상관관계(각각 $R^2=0.9136$, $R^2=0.8496$)를 보였으며 대기압은 낮아질수록 토양 내 라돈농도가 높아지는 음의 상관관계($R^2=0.7825$)를 보였다. 경주 지진 전 후에 계절평균농도에서 $2{\rho}$범위를 벗어나는 토양 내 라돈농도의 이상변화현상은 A1(7/3~7/5), A2(7/18), A3(8/4~8/5), A4(10/17~10/20)의 4개 시점에 나타났다. 토양 내 라돈농도와 환경적 요인과의 상관관계와 Earthquake effectiveness와 q-factor를 적용하여 비교분석한 결과, A1, A2, A3 구간에서 나타난 라돈변화가 지진의 영향으로 나타난 이상변화일 것으로 판단된다. 라돈이상변화가 나타난 기간의 라돈농도와 환경요인과 상관계수(대기온도: $R^2=0.2314$, 토양온도: $R^2=0.1138$, 대기압: $R^2=0.0475$)는 다른 기간에 비교하여 매우 낮게 나타났다. 연도별 토양 내 라돈의 연평균농도를 비교한 결과, 경주지진이 발생한 2016년에 가장 높게 나타났다.